电厂锅炉燃烧运行优化策略分析李炜

电厂锅炉燃烧运行优化策略分析李炜

(大唐华银电力股份有限公司金竹山火力发电分公司湖南省冷水江市417500)

摘要:随着经济和科技水平的快速发展,电力行业发展也十分快速。我国各电厂对国家提出的节能减排计划一直非常重视,并不断优化锅炉的燃烧运行方式。但是,很多电厂目前使用大型燃煤锅炉,由于锅炉的经济效益和燃料分配方面的影响,在运行中经常出现安全问题,因此,在电厂锅炉燃烧控制中,需要进行进一步的优化,从而实现节能减排。基于此,论文总结了电厂锅炉燃烧运行中存在的问题,并针对这些问题提出一些优化策略,以供参考。

关键词:电厂锅炉;运行操作;控制技术;分析

引言

电厂作为供电的重要场所,其运行效率的高低对于社会发展而言有着至关重要的作用。而锅炉作为电厂的重要设备之一,对其的控制与维护就显得十分关键。在实际的运行过程中,电厂锅炉容易受到多种不确定因素的影响,导致出现故障,所以需要相关设备管理人员给予足够的重视,以达到提高电厂锅炉运行效率的最终目的。鉴于此,文章重点就电厂锅炉运行操作及控制进行研究分析,以供参考。

1锅炉燃烧运行存在的问题

1.1固体燃料的燃烧影响电厂锅炉的使用效率

固体燃料是一种便于运输、含热能价值较高的燃料,在燃烧过程中,可以产生较高的热能,但是如果不能完全燃烧,会产生大量的炉渣和烟尘,导致锅炉和排烟系统结垢,影响锅炉的性能和正常使用。固体的不完全燃烧,往往与燃烧方式、锅炉的结构、通风系统有直接关系。一般情况下,固体燃料的颗粒越细、燃烧过程就越短,燃烧也就越充分,产生的粉尘就越少,进入炉膛的氧气含量就越高,燃料燃烧的过程就越充分,锅炉的运行效能就越好,热能损失越少,电厂的效益就越高。

1.2锅炉设备给水品质的影响

电厂锅炉运行效率作为衡量锅炉运行状态的重要参数,对其的控制显得十分关键。而锅炉运行效率的主要因素就是给水品质问题,由于锅炉给水酸碱度会在一定程度上影响锅炉内水蒸气的离子含量,当离子含量过高时,锅炉内水蒸气中的杂质会不断增多,形成结垢情况,导致锅炉运行效率受到严重影响,同时也会进一步影响锅炉的传热能力。而当离子含量特别高时,锅炉内结垢现象十分严重,此时会导致锅炉外壁温度持续升高,最终造成锅炉爆炸,不仅影响电厂的正常运行,同时也给人员的生命安全构成威胁。另外,锅炉结垢现象如果集中在汽轮机零部件上,还会导致汽轮机的运行阻力增加,一方面降低锅炉的使用寿命,另一方面也增加了后续的维护成本。

1.3排烟影响电厂锅炉运行

排烟过程中产生的热损失会影响锅炉的正常工作,排烟散发的热量会加剧热损失产生的速度,导致出现更多的热损失。影响排烟温度的因素较多,包括选择的燃烧煤炭的种类、受热面积、锅炉内的温度以及漏风状况等,漏风和煤粉含水量大时,也会导致排烟量的增加。另外,制粉系统、炉膛以及烟道漏风都会导致排烟过程中的容积增加,从而造成温度的进一步升高并增加排烟损失。

2电厂锅炉燃烧优化运行调整策略

2.1减少锅炉燃料未完全燃烧造成的热损失影响

影响锅炉内部充分燃烧的因素主要包括:燃料数量、锅炉的送风量、引风量以及外界负荷等,因此,需要工作人员合理控制和调整锅炉的送风量和引风量,将锅炉内部的过量空气系数控制在合理范围内,从而减少热损失。工作人员还要科学地调节二次风能,以吸收高温烟气,二次风能在控制过程中还可以给燃料供氧。此外,还要提高锅炉内部燃料的燃烧时间。

2.2降低锅炉设备的排烟热损失

电厂锅炉设备在排烟过程中会导致大量的热量流失,进而造成能源的浪费。据调查显示,由于排烟而引起的热量损失大约占到锅炉总体热损失的80%,所以对其进行控制就显得十分关键。但是实际的锅炉运行过程中,相对比其它热损失的控制,排烟热损失的降低十分困难,而其损失程度的增加确实十分容易。因此,需要电厂相关运行管理人员做到以下几点:第一,严格按照锅炉操作流程进行操作,确保锅炉在正常有序运行;第二,由于排烟热量损失主要受温度和容积的影响,所以实际的运行过程中需要根据锅炉的实际情况,对其排烟温度和容积进行有效调整,进而达到降低排烟热量损失的最终目的;第三,固体燃料燃烧也会导致排烟热量的提升,所以需要工作人员严格控制固体燃料的水分和燃烧程度,确保燃料燃烧不会导致排烟热量的过度流失。

2.3保证各项设备的正常运行和操作

锅炉正常运行状态开始,是以点火升压完成为重要标志,从这个时候开始,要全面开展相应的调整和监测工作,保证锅炉的汽压、水位和燃烧状况都处在稳定、安全的运行状态中。从锅炉负荷的变化情况出发,针对燃烧的具体情况进行全面细致的调整,使其符合电厂需求。通过排渣、火焰颜色、烟气等方面情况,判断锅炉燃料的总体燃烧效果。一般情况下,当锅炉炉膛内部的火焰为金黄色,烟气为灰色,同时炉渣不夹杂黑色煤粒并呈现出白色的情况,表明炉膛内部的燃烧效果良好。及时调整送风量和燃煤,提升锅炉的运行水平,针对燃烧工况情况进行充分细致的监测,使其处于长周期高效平稳运行状态。

2.4升级检测技术,加强检测能力

升级包括利用锅炉炉内的火焰检测技术、风煤测量技术、煤分析技术以及锅炉燃烧排放物实时检测技术等在内的各项检测技术,增强检测能力,从而来分析影响锅炉燃烧的相关参数,最终实现燃烧优化。在锅炉燃烧过程中,需要有人观察并记录下锅炉的一些具体情况,如火线的图像、燃烧产生的烟气里含氧量的多少、飞灰中的含碳量以及煤粉的实际浓度等,方便后期计算和研究。

2.5提高锅炉内蒸汽的质量

锅炉运行过程中水蒸气的质量对于锅炉整体运行效率影响较大,所以需要给予足够的重视,详细措施如下:第一,相关操作人员要严格按照规范的操劳标准进行锅炉给水操作,严格控制给水品质,确保其离子含量在合理的范围之内;第二,锅炉给水品质一旦出现温度,会导致结垢现象的出现,所以在实际的给水处理中,相关人员要进行给水酸洗操作,以确保锅炉结垢温度得到有效控制,最终确保锅炉设备的正常有序运行,维护电厂的经济效益。

2.6对二次风量和燃尽风量的优化

在锅炉的运行过程中,要确保燃烧效率,需要确保风量的供给,对此,需要对风量进行控制。风量的合理控制主要通过利用二次风箱实现。为了提高燃烧效率,需要控制每个燃烧器中次级波纹管提供的空气量,在二次风箱中,为了合理地控制风量,需要提供一定量的空气,以便最大化地实现每个燃烧器的化学计量比。

2.7提高锅炉管理工作人员的整体素质水平

锅炉操作者不但要掌握锅炉装置结构,还要具有一定的故障判断能力,在锅炉运行过程中,可以第一时间查出故障因素,提高处理运行故障的有效性。锅炉操作者对锅炉的运行程序要深入了解,要特别注意锅炉辅机的启动与停止,从根本上深化锅炉运行控制水平,要能有效评定装置存在的问题,具备一定的维修能力,要做好检修记录,掌握锅炉故障与处理措施。

3火电厂锅炉燃烧优化主要技术的应用发展

3.1节能燃烧理念应用

热能损失可通过燃料燃烧率的提升及燃料燃烧设备性能的优化实现以下内容:(1)燃料燃烧率的提升需要相关工作人员对电厂锅炉内部燃烧的燃料量、燃料燃烧所需氧气量等因素进行综合考虑,控制锅炉内部空气供给量,并结合实际需求进行锅炉燃料投入的合理配比,降低锅炉过度燃烧和不充分燃烧造成的热能损耗;在燃料应用过程中,应组织相关人员分别负责燃料供应和使用监督等工作,对燃料使用的各个过程进行全面管理,及时发现锅炉燃料燃烧过程中隐藏的风险因素,并进行针对性的结构优化调整;在燃料燃烧完毕后,相关工作人员应进行适当的清理工作,避免燃料燃烧废物残留对燃料燃烧过程的不利影响。同时,锅炉内部排烟道位置的定期清理也可以有效降低排烟过度导致的热能无故损耗。(2)目前,电厂锅炉系统技术加大了系统软件的应用,因此,在降低热能损耗工作中,可对应用结构配置进行适当的优化,如利用串联通信结口等措施为热能的定向传输提供有效渠道,通过计算机软件间数据信息的高效传递推动锅炉内部数据处理性能的逐步优化,保证锅炉系统网络指令执行、接受工作的有效开展。此外,为了保证燃料燃烧过程中锅炉的有效管理,相关工作人员可利用计算机应用技术建立新型锅炉监控设施,在新型锅炉监控设施运行过程中,可在输入锅炉基本信息的基础上,通过数字控制与电子地图的联合作用对锅炉数据信息进行全面调控,从而保证锅炉故障发生的及时排查及相关管理人员的快速联系。

3.2燃烧控制设置更加智能化和封闭化

技术的成熟和大量锅炉燃烧实践经验的积累,让锅炉燃烧逐渐追求智能化和闭环控制。立足于解决当下的困难,利用DCS硬件优势,以及软件组态灵活方便的功能,形成这一控制系统。这一系统具有硬件费用不会另外增加、稳定性强、维护工程量小等特点,这些特点都对以后系统的控制和发展具有重要作用。由于锅炉燃烧是一种动态程序操作,想要妥善地造成燃烧的控制工作是很复杂的,需要运用现阶段最先进的控制策略,才能够保证整个控制系统得到真正的优化。根据具体情况,我们决定以分级控制锅炉系统的方法来优化设施,从一些细节入手,逐步改善整个系统运行情况,此外,有针对性地选择利用先进、典型的控制策略,实现智能综合控制,将成为未来发展的重要趋势。

结语

随着各行各业对于电能需求量的不断提高,各大电厂企业先后进行进行了优化改造,目的在于提高电厂锅炉的运行效率。但是由于锅炉设备在实际的运行过程中受到的影响因素较多,所以实际的改造成果并不是特别显著。为了确保锅炉设备的有序运行,提高其稳定性和可靠性,需要电厂相关管理人员根据自身的实际情况,结合锅炉设备的影响因素,制定相关制度体系,同时加强工作人员综合素质的培养,确保锅炉设备操作的规范有序进行,最终提高锅炉设备的运行效率,促进我国电厂的更进一步发展。

参考文献:

[1]燕冰,高贵娥,乔小平.浅析电厂锅炉的安全运行及维护保养[J].科技创新导报,2013(28):78-79.

[2]宋旋,郝媛媛.试述电站余热锅炉的安全运行管理与维护保养[J].工程技术引文版,2016(5):00136-00137.

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